Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM-Lähiverkot Antti Pöyhönen, Raine Kelkka.

Esitys aiheesta: "Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM-Lähiverkot Antti Pöyhönen, Raine Kelkka."— Esityksen transkriptio:

1 Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM-Lähiverkot Antti Pöyhönen, Raine Kelkka

2 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Sisältö -Kehityksen taustoja -ATM-tekniikan ominaisuuksia -Palvelunlaadun hallinta -ATM lähiverkoissa -Nykytilanne

3 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Kehityksen taustoja -Suunnittelu aloitettiin 1980-luvun lopulla -Sen aikaiset verkot tarkoitettu vain yhteen käyttöön -Päämääränä monipalveluverkko -Tätä silmälläpitäen ATM:ssä otettu huomioon palvelunlaadunhallinta -Syntyi B-ISDN-verkkotekniikka

4 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM-tekniikan ominaisuuksia -Kompromissi piirikytkentäisen ja pakettikytkentäiseen tiedonsiirron välillä -Kuitenkin aina yhteydellinen -Käytetään pakettimuotoista tiedonsiirtoa -Ei kunnollista virheenkorjausta -Oletuksena luotettava siirtotie

5 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM-solu (1/2) -Perustiedonsiirtoyksikkö -Solu kooltaan pieni (53 tavua) -Vähentää kytkinelementtien muistintarvetta -Vähentää paketointiviivettä UNI (User-Network Interface) ja NNI (Network Node Interface) solujen rakenne [Mika Grundström, Roy Mickos: ATM tekniikka ja monipalveluverkot]

6 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM-solu (2/2) -Reititys nopeaa, koska vain otsikkokentät tarkistetaan -Virheen löytyessä koko solu hylätään -Otsikkokenttiä –Virtuaalipolun tunniste (VPI) –Virtuaalikanavan tunniste (VCI) –Kuorman tunnistekenttä (PT)

7 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Virtuaaliyhteydet 1/2 Kaikki yhteydet end-to-end virtuaaliyhteyksiä kahta eri laatua: virtuaalipolut ja virtuaalikanavat Siirtotien "läpileikkaus" [Mika Grundström, Roy Mickos: ATM tekniikka ja monipalveluverkot]

8 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Virtuaaliyhteydet 2/2 Virtuaalikanavat voidaan niputtaa virtuaalipolkuihin (esim. liikenteen tyypin perusteella) Yhteydet tunnistetaan solun VPI- ja VCI-kenttien avulla Tunnisteet määräytyvät yhteydenmuodostus hetkellä Tunnisteet voivat vaihtua joka verkon solmun kohdalla

9 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Kaistanjako Kaistanjaossa käytetään (Asynchronous Time Division Multiplexing) ATDM:ää eli asynkronista aikajakokanavointia Palveltava yhteys päätetään kunkin aikaviipaleen kohdalla erikseen –päätös perustuu liikenne- ja laatumäärityksiin –tärkeää palvelunlaadunhallinnan kannalta

10 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Asynkroninen aikajakokanavointi

11 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Palvelunlaadun hallinta (1/3) Liikenneluokkia on neljä kappaletta: –vakionopeuden yhteydet –vaihtelevan nopeuden yhteydet –määrittelemättömän nopeuden yhteydet –käytettävissä olevan nopeuden yhteydet

12 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Palvelunlaadun hallinta (2/3) Laatuparametrit : –Siirtoviiveen vaihtelu –Suurin siirtoviive –Soluhävikkisuhde –Kuormavirhesuhde –Purskevirhesuhde –Väärinohjaustaajuus

13 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Palvelunlaadun hallinta (3/3) Liikenneparametrit: –Maksiminopeus –Keskinopeus –Suurin purskeen koko –Miniminopeus Hävikkiprioriteetti kenttä

14 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI ATM lähiverkoissa -ATM ei toimi suoraan olemassa olevien verkkotekniikoiden kanssa -Yleiset lähiverkkotekniikat yhteydettömiä -Levitysviestit ongelmallisia -ATM:n ja Ethernetin sovitukseen erilaisia tapoja -LAN Emulaatio -Klassinen IP-protokolla -menetelmä -Moniprotokollareititys

15 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI LAN Emulaatio (LANE) (1/3) -Käytetään sovittamaan Ethernet tai Token Ring -verkot ATM:n kansa -LANE toimii linkkikerroksella (MAC- kerroksella) -Läpinäkyvä sovitus ylemmille kerroksille -Yhteydet muodostetaan selvittämällä, mikä ATM-osoite vastaa mitäkin MAC- osoitetta

16 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI LAN Emulaatio (LANE) (2/3) LANE:n komponentit [Daniel Minoli, Anthony Alles: LAN, ATM, and LAN Emulation Technologies, Fig. 7.4]

17 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI LAN Emulaatio (LANE) (3/3) Mitä hyvää? –Virtuaali LANit –155 Mbit/s siirtonopeus –ATM-kytkimiin ei tarvita muutoksia Mitä huonoa? –Ei mahdollista hyödyntää kaikkia ATM:n ”edistyksellisiä” ominaisuuksia, esim. QoS (versiota 2 parannettu) –Mahdolliset pullonkaulat levitysviesteissä

18 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Klassinen IP-protokolla -menetelmä (1/3) Käytetään ATM:n sovittamiseksi IP-liikenteen kuljettamiseen Hyödynnetään ATM:n ominaisuutta, joka mahdollistaa usean verkkoprotokollan käytön yhdellä virtuaalipiirillä (ns. overlay-ominaisuus) –IP-paketit muunnetaan ATM-kehyksiksi Tehtävänä käytännössä selvittää, mikä IP-osoite vastaa mitäkin ATM-osoitetta

19 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Klassinen IP-protokolla -menetelmä (2/3) IP- ja ATM-osoitteet toisistaan riippumattomia –IP-reititys IP-kytkimien reititystaulujen perusteella IP-verkkolaitteet jaetaan loogisiin aliverkkoihin (Logical IP Subnets, LIS) –Riippumattomia fyysisestä ATM-verkosta

20 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Klassinen IP-protokolla -menetelmä (3/3) IP ATM -osoiteselvitys tapahtuu ATM-ARP- palvelimen avulla –Jokaisella loogisella aliverkolla yksi osoiteselvityspalvelin, jolla kiinteä ATM-osoite Kommunikointi LIS:n sisällä suoraan, sen ulkopuolelle oletusreitittimen kautta –ratkaisuna Next Hop Routing -protokolla (NHRP) => ”Oikotiet” eri verkkojen välillä

21 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Moniprotokollareititys (MPOA) (1/2) Yhdistää osia LANE:sta, klassisesta IP- protokollasta ja NHRP:sta Sallii teoriassa minkä tahansa verkkokerrosprotokollan käytön ATM-verkossa Toimii sekä MAC- että verkkokerroksella –Tarvitsee monikerroskytkimiä ATM-liitynnät tarvitsevat myös MPOA-tuen

22 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Moniprotokollareititys (MPOA) (2/2) MPOA:n komponentit [Matti Puska: Pro Training: Lähiverkkojen tekniikka, s. 102] Reunalaitteet liittävät esim. Ethernet-verkon ATM-verkkoon Osoiteselvitys reitityspalvelimelta Varsinaiset yhteydet suoraan reunalaitteiden välillä => oletusreititin ei muodostu pullonkaulaksi

23 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Nykytilanne Ei saavuttanut odotettua menestystä –Hävisi kilpailun Ethernet-verkoille –LAN Emulaation kanssa ei QoS toiminut kunnolla –Huomattavasti kalliimmat laitteet kuin ethernet:ssä Käyttö nykyään vähäistä –Runkoverkot –VPN-palveluissa (point-to-point yhteydet) (v. 2002)

24 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Laitteita Kytkimet voidaan jakaa työryhmäkytkimiin ja runkoverkkokytkimiin –ATM LAN Access -kytkimet –ATM-runkokytkimet Esim. ForeRunner ASX-4000, 40 Gbit/s ($10 000 - $15 000) Vrt. Ethernet: 3Com 5500G, 48 Gbit/s (n. 6000e) ATM-verkkokortit –saatavuus todella heikkoa

25 Antti Pöyhönen Raine Kelkka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI Yhteenveto Oli lupaava tekniikka Sisälsi paljon hyviä ominaisuuksia IP-verkkojen nopea yleistyminen koitui esteeksi yleistymiselle lähiverkoissa ATM nähtiin liian kalliiksi suhteessa siitä saataviin hyötyihin/säästöihin